ES2378346T3

ES2378346T3 - Transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos

Info

Publication number: ES2378346T3
Application number: ES10185396T
Authority: ES
Inventors: Carlo Cavallino
Original assignee: Oerlikon Graziano SpA
Current assignee: Dana Graziano SRL
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2010-10-01
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2030-10-01
Also published as: US20110079097A1; EP2305501B1; ITTO20090750A1; JP2011099555A; ATE541734T1; US8984976B2; EP2305501A1

Abstract

Transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos provistos de una máquina eléctrica capaz de funcionar alternativamente como un motor de acuerdo con un modo de funcionamiento de tracción o como un generador de acuerdo con un modo de funcionamiento de regeneración, comprendiendo la transmisión: un árbol primario (12); un árbol secundario (14); un engranaje de primera velocidad, o velocidad lenta, que comprende una primera rueda dentada impulsora (16) llevada por el árbol primario (12) y una primera rueda dentada impulsada (24) llevada por un árbol secundario (14) y que engrana permanentemente con la primera rueda dentada impulsora (16); una engranaje de segunda velocidad, o velocidad rápida, que comprende una segunda rueda dentada impulsora (18) llevada por el árbol primario (12) y una segunda rueda dentada impulsada (26) llevada por un árbol secundario (14) y que engrana permanentemente con la segunda rueda dentada impulsora (18); un embrague (32) de sobremarcha asociado a una (24) de dichas primera rueda dentada impulsora (16) y primera rueda dentada impulsada (24) para permitir la transmisión del par motor por mediación del engranaje de primera velocidad sólo en la dirección desde el árbol primario (12) hasta el árbol secundario (14); un primer dispositivo (34) de acoplamiento dispuesto para conectar cualquiera (24) de dichas primera rueda dentada impulsora (16) y primera rueda dentada impulsada (24), concretamente la rueda dentada (24) a la que está asociado el embrague (32) de sobremarcha, para la rotación directamente con el árbol secundario (14), para permitir la transmisión del par motor por mediación del engranaje de primera velocidad también en la dirección desde el árbol secundario (14) hasta el árbol primario (12), siendo dicho dispositivo (34) de acoplamiento cambiable entre una condición abierta y una condición cerrada; y un segundo dispositivo (22) de acoplamiento dispuesto para conectar cualquiera (18) de dichas segunda rueda dentada impulsora (18) y segunda rueda dentada impulsada (26) para la rotación con el respectivo árbol (12), siendo dicho segundo dispositivo (22) de acoplamiento cambiable entre la condición abierta y condición cerrada; caracterizada porque dicho segundo dispositivo (22) de acoplamiento está cerrado normalmente y es cambiable entre la condición abierta y la condición cerrada independientemente de la condición abierta o cerrada de dicho primer dispositivo (34) de acoplamiento.

Description

Transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos

5 La presente invención se refiere a una transmisión de dos velocidades destinada a ser usada en vehículos eléctricos. La expresión “vehículos eléctricos” se usa en la descripción y reivindicaciones siguientes para indicar todos aquellos vehículos que usan una máquina eléctrica como propulsor principal, siendo la máquina eléctrica el único propulsor principal (es el caso de los vehículos puramente eléctricos) o estando asociada a un motor de combustión interna (es el caso de vehículos híbridos).

10 Las transmisiones que tienen más de una velocidad, en particular las transmisiones de dos velocidades, para uso en vehículos eléctricos son conocidas y tienen la ventaja, sobre las transmisiones de una sola velocidad, de permitir que la máquina eléctrica trabaje al número óptimo de revoluciones por minuto, es decir, al número de revoluciones por minuto que corresponde al rendimiento máximo de la máquina, a lo largo de un intervalo más amplio de

15 velocidad del vehículo. Esta ventaja se aplica tanto al modo de funcionamiento de tracción, en el que la máquina eléctrica funciona como un motor para generar la potencia requerida para mover el vehículo, como al modo de funcionamiento de regeneración, en el que la máquina eléctrica funciona como un generador para convertir la energía cinética del vehículo, cuando este último está desacelerando, en energía eléctrica.

20 Con el fin de evitar interrupción en la transmisión del par motor (el llamado “agujero de par motor”) cuando se cambia de la primera velocidad (es decir, la velocidad lenta) a la segunda velocidad (es decir, la velocidad rápida) en una transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos, es conocido por el documento DE 4212324, que se considera como que representa la técnica anterior más cercana, el uso de un embrague de sobremarcha asociado a la rueda dentada impulsada del engranaje de primera velocidad. Más específicamente, la transmisión de dos

25 velocidades conocida por este documento de técnica anterior comprende un árbol primario, un árbol secundario, un engranaje de primera velocidad que comprende una primera rueda dentada impulsora llevada por el árbol primario y una primera rueda dentada impulsada llevada por el árbol secundario y que engrana permanentemente con la primera rueda dentada impulsora, un engranaje de segunda velocidad que comprende una segunda rueda dentada impulsora llevada por el árbol primario y una segunda rueda dentada impulsada llevada por el árbol secundario y

30 que engrana permanentemente con la segunda rueda dentada impulsora, un embrague de sobremarcha asociado a la primera rueda dentada impulsada, un primer dispositivo de acoplamiento dispuesto para acoplar la segunda rueda dentada impulsada para la rotación con el árbol secundario, y un segundo dispositivo de acoplamiento dispuesto para acoplar la primera rueda dentada impulsada, a la que está asociado el embrague de sobremarcha, para la rotación directamente con el árbol secundario, para permitir la transmisión del par motor por mediación del engranaje

35 de primera velocidad también en la dirección desde el árbol secundario hasta el árbol primario. De acuerdo con tal solución conocida, ambos dispositivos de acoplamiento son del tipo abierto normalmente, es decir, en descanso (sin orden aplicada activamente al dispositivo) están en la condición abierta en la que no se acoplan la respectiva rueda dentada para la rotación con el respectivo árbol. Además, los dos dispositivos de acoplamiento son controlados por un único mecanismo de control que alternativamente cierra cualquiera de los dispositivos de acoplamiento.

40 Es un objeto de la presente invención proporcionar una transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos del tipo identificado anteriormente, que ofrece mejores rendimientos y una variedad más amplia de modos de funcionamiento que la técnica anterior de la que se ha hablado antes.

45 Este y otros objetos se alcanzan plenamente de acuerdo con la presente invención en virtud de una transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos que tienen las características expuestas en la reivindicación independiente 1 adjunta.

Realizaciones preferidas de la invención son el sujeto-tema de las reivindicaciones dependientes, cuyos contenidos 50 han de ser destinados como parte integral e integradora de la presente descripción.

En resumen, la invención está basada en la idea de usar, en una transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos del tipo identificado anteriormente, un dispositivo de acoplamiento normalmente cerrado como segundo dispositivo de acoplamiento (es decir, como dispositivo de acoplamiento asociado a la segunda velocidad) y 55 proporcionar control independiente de los dispositivos de acoplamiento primero y segundo, de tal manera que el segundo dispositivo de acoplamiento sea cambiable entre la condición abierta y la condición cerrada independientemente de la posición abierta o cerrada del primer dispositivo de acoplamiento. En virtud del segundo dispositivo de acoplamiento que es del tipo cerrado normalmente, el vehículo eléctrico equipado de una transmisión de dos velocidades de acuerdo con la invención puede marchar en segunda velocidad (que es de lejos la condición 60 de funcionamiento más frecuente para un vehículo de esta clase) sin tener que impartir activamente ninguna orden a los dispositivos de acoplamiento de la transmisión, lo que resulta en menos consumo de energía. Además, en virtud de los dos dispositivos de acoplamiento que son controlables independientemente uno de otro, es posible cerrar el primer dispositivo de acoplamiento sin abrir el segundo dispositivo de acoplamiento, obteniendo por ello una condición en la que ambos dispositivos de acoplamiento están cerrados y se proporciona una función de

65 aparcamiento de vehículo.

Características y ventajas adicionales de la presente invención resultarán de la siguiente descripción detallada, dada puramente a modo de ejemplo no limitativo en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista en corte de una transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos de acuerdo con una 5 realización preferida de la presente invención;

la figura 1A es una vista en corte en el mismo plano en corte que la figura 1, que muestra en detalle una variante del dispositivo de acoplamiento asociado a la segunda velocidad;

la figura 2 es una vista en corte, en un plano de corte diferente al de la figura 1, que muestra a escala ampliada el mecanismo de control del dispositivo de acoplamiento asociado a la segunda velocidad;

la figura 3 es una ilustración esquemática de los dientes de aplicación del manguito de deslizamiento del dispositivo de acoplamiento asociado a la primera velocidad y de la rueda dentada loca del engranaje que proporciona la

15 primera velocidad; y

las figuras 4A y 4B son ilustraciones esquemáticas de una variante de los dientes de aplicación del manguito de deslizamiento del dispositivo de acoplamiento asociado a la primera velocidad y de la rueda dentada loca del engranaje que proporciona la primera velocidad, en la condición aplicada (o cerrada) y en la condición desaplicada (o abierta) de este dispositivo de acoplamiento, respectivamente.

En referencia primero a la figura 1, una transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos de acuerdo con una realización preferida de la presente invención comprende una envoltura o alojamiento 10, un árbol primario 12 soportado para la rotación por la envoltura 10, y un árbol secundario 14 soportado para la rotación por la envoltura

25 10 y dispuesto paralelo al árbol primario 12.

El árbol primario 12 lleva una primera rueda dentada impulsora 16 para la primera velocidad (es decir, la velocidad baja) y una segunda rueda dentada impulsora 18 (es decir, la velocidad rápida). En la realización ilustrada, la rueda dentada impulsora 16 está fija, es decir, conectada rígidamente para la rotación con el respectivo árbol (árbol primario 12), y más particularmente está hecha de una sola pieza con el árbol primario 12, mientras que la segunda rueda dentada impulsora 18 está loca, es decir, libre para rotar con relación al árbol primario 12, al que es soportado por ejemplo por medio de cojinete(s) 20 de aguja. El árbol primario 12 también está provisto de un primer dispositivo 22 de acoplamiento que está hecho por ejemplo como un embrague de fricción y está asociado a la segunda rueda dentada impulsora 18. El primer dispositivo 22 de acoplamiento es del tipo cerrado normalmente y por lo tanto en 35 descaso mantiene la segunda rueda dentada impulsora 18 conectada para la rotación con el árbol primario 12, mientras que cuando es controlado activamente (por ejemplo mecánica, hidráulica o eléctricamente) desconecta la segunda rueda dentada impulsora 18 para la rotación desde el árbol primario 12. En la realización ilustrada en la figura 1, el dispositivo 22 de acoplamiento es un embrague de fricción de multidisco húmedo, pero podría ser naturalmente un embrague de fricción de diferente tipo también, por ejemplo un embrague de fricción de único disco

o mutidisco seco, como se muestra en la figura 1A.

El árbol secundario 14 lleva una primera rueda dentada impulsada 24 para la primera velocidad y una segunda rueda dentada impulsada 26 para la segunda velocidad.

45 La primera rueda dentada impulsada 24 comprende una corona dentada 28 loca que engrana permanentemente con la primera rueda dentada impulsora 16, un cubo 30 conectado rígidamente para la rotación con el árbol secundario 14 (en el ejemplo ilustrado el cubo 30 está hecho como una pieza separada con respecto al árbol secundario 14 y está firmemente asegurado a él, pero podría naturalmente estar hecho en una única pieza con el árbol secundario 14 también) y un embrague 32 de sobremarcha (también conocido como rueda libre), que se interpone entre la corona dentada 28 y el cubo 30 de la primera rueda dentada impulsada 24 y está dispuesta para acoplar estos dos componentes de la primera rueda dentada impulsada para la rotación una con otra cuando el árbol primario 12 transmite par motor al árbol secundario 14 (fase de tracción) y hasta la velocidad angular del árbol secundario 14 ( y por consiguiente del tubo 30) es inferior o igual a la velocidad angular del árbol primario 12 dividido por la relación de transmisión de primera velocidad. La primera rueda dentada impulsada 24, o mejor su corona dentada 28, ha sido

55 definida anteriormente como “loca” para significar que esta corona dentada no está conectada rígidamente para la rotación con el respectivo árbol (árbol secundario 14), a diferencia de la otra rueda dentada 16 del engranaje de primera velocidad, pero en ciertas condiciones de funcionamiento (aquellas en las que el embrague 32 de sobremarcha desconecta la corona dentada 28 para la rotación desde el cubo 30) es libre de rotar con relación al árbol 14.

En la realización ilustrada, la segunda rueda dentada impulsada 26 está hecha como una rueda fija, es decir, está conectada rígidamente para la rotación con el árbol secundario 14, y engrana permanentemente con la segunda rueda dentada impulsora 18. El árbol secundario 14 lleva también un segundo dispositivo 34 de acoplamiento dispuesto para acoplar la corona dentada 28 de la primera rueda dentada impulsada 24 para la rotación con el árbol 65 secundario 14. El dispositivo 34 de acoplamiento puede estar hecho bien como un dispositivo cerrado normalmente, en cuyo caso mantiene en descanso la corona dentada 28 de la primera rueda dentada impulsada 24 conectada

para la rotación con el árbol secundario 14, o bien como un dispositivo de acoplamiento abierto normalmente, en cuyo caso se mantiene en descanso la corona dentada 28 de la primera rueda dentada impulsada 24 libre para rotar con relación al árbol secundario 14. El árbol secundario 14 lleva también un piñón 36 de reducción final, que en la realización ilustrada está hecho de una sola pieza con el árbol secundario 14. El piñón 36 de reducción final engrana

5 permanentemente con una corona dentada 38 de un diferencial 40 interpuesto entre un par de árboles 42 de eje en los que están montadas las ruedas impulsoras (no mostradas).

En referencia también a la figura 2, el segundo dispositivo 34 de acoplamiento comprende un cubo 44 conectado rígidamente para la rotación con el árbol secundario 14 y un manguito 46 de deslizamiento conectado al cubo 44 por medio de un perfil acanalado como para estar conectado rígidamente para la rotación con el cubo, pero libre para trasladarse axialmente con relación a él. Como se puede ver mejor en la figura 3, en el extremo que está orientado hacia la primera rueda dentada impulsada 24, el perfil acanalado del manguito 46 de deslizamiento forma unos primeros dientes 48 de aplicación dispuestos para engranar con unos segundos dientes 50 de aplicación formados por la corona dentada 28 de la primera rueda dentada impulsada 24. En el ejemplo ilustrado en la figura 3, los 15 dientes 48 y 50 de aplicación tienen en vista de plano un extremo frontal en forma de V (indicado 48a y 50a para los dientes 48 y los dientes 50, respectivamente) y un par de flancos inclinados (indicados 48b y 50 b para los dientes 48 y los dientes 50, respectivamente) que divergen hacia fuera. Con el fin de causar que el manguito 46 de deslizamiento se mueva entre una posición de desaplicación (mostrada en línea continua en la figura 3), en la cual los dientes 48 y 50 de aplicación están desaplicados, y una posición de aplicación (mostrada en línea discontinua en la figura 3), en la que los dientes 48 y 50 de aplicación engranan uno con otro, por lo que la corona dentada 28 de la primera rueda dentada impulsada 24 está conectada para la rotación con el árbol secundario 14, la transmisión está provista además de un mecanismo de control (mostrado en detalle en la figura 2), que en la realización ilustrada comprende una horquilla 52 de actuación de deslizamiento que se aplica en una ranura circunferencial 54 del manguito 46 de deslizamiento. En la realización ilustrada, la horquilla de actuación está asegurada a un vástago 56

25 de deslizamiento guiado en los extremos opuestos dentro de respectivas cavidades axiales 58 de guía formadas por la envoltura 10. El movimiento de translación del vástago 56 de deslizamiento es controlado por un dispositivo de actuador (no mostrado), que puede ser de tipo hidráulico o eléctrico. Sin embargo, el mecanismo para actuar el manguito 46 de deslizamiento del segundo dispositivo 34 de acoplamiento puede ser naturalmente de cualquier otro tipo.

El funcionamiento de la transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos ilustrado anteriormente en términos estructurales será descrito ahora.

Con el embrague 22 de fricción mantenido abierto (por orden impartida por el respectivo dispositivo de control), tan

35 pronto como el motor eléctrico arranca, el par motor impulsor es transmitido desde el árbol primario 12 hasta el árbol secundario 14 por mediación de la primera rueda dentada impulsora 16 y la primera rueda dentada impulsada 24 que forman el engranaje de primera velocidad, estando la corona dentada 28 de la primera rueda dentada impulsada 24 conectada para la rotación con el cubo 30, y por lo tanto al árbol secundario 14, por medio del embrague 32 de sobremarcha. Preferentemente, tan pronto como el vehículo arranque para moverse, el dispositivo 34 de acoplamiento se cierra (en caso de dispositivo abierto normalmente) o se mantiene cerrado (en caso de dispositivo cerrado normalmente) para acoplar la corona dentada 28 de la primera rueda dentada impulsada 24 para la rotación con el árbol secundario 14. De esta forma, aunque el par motor es transmitido todavía desde el árbol primario 12 hasta el árbol secundario 14 preferentemente por mediación del embrague 32 de sobremarcha, debido al hecho de que los juegos dentro del embrague 32 de sobremarcha son elegidos adecuadamente para ser más pequeños que

45 los juegos entre los dientes 48 y 50 de aplicación del manguito 46 de deslizamiento y de la corona dentada 28, el manguito 46 de deslizamiento ya está en la posición de aplicación y por lo tanto la transmisión es inmediatamente capaz de funcionar también en modo de regeneración con la primera velocidad aplicada. De hecho, en caso de rotura (o, más generalmente, en caso de deceleración) o cuesta abajo, el par motor es transmitido desde las ruedas impulsoras hasta la máquina eléctrica que fluye en el orden por mediación del árbol secundario 14, el cubo 44 y el manguito 46 de deslizamiento del dispositivo 34 de acoplamiento, la corona dentada 28, la primera rueda dentada impulsora 16 y el árbol primario 12, la máquina eléctrica funcionando por consiguiente como un generador para cargar las baterías del vehículo. Cuando se marcha en primera velocidad (es decir, en la realización ilustrada, con el embrague 22 de fricción abierto), la segunda rueda dentada impulsora 18 rota de manera loca tanto en modo de tracción como en modo de regeneración, a medida que es impulsada para la rotación por la segunda rueda dentada

55 impulsada 26 con la que engrana permanentemente.

Con el fin de permitir cambiar de la primera velocidad a la segunda velocidad, el dispositivo 34 de acoplamiento es abierto, desaplicando así los dientes 48 de aplicación del manguito 46 de deslizamiento de los dientes 50 de aplicación de la corona dentada 28 y por consiguiente causando que el par motor sea transmitido desde el eje primario 12 hasta el eje secundario 14 por mediación del embrague 32 de sobremarcha. El dispositivo 22 de acoplamiento es traído después a su condición cerrada normal, por lo que la segunda rueda dentada impulsora 18 es conectada para la rotación con el eje primario 12. De esta forma, tan pronto como la velocidad angular de la corona dentada 28 sea inferior a la velocidad angular del cubo 30, es decir del árbol secundario 14, el embrague 32 de sobremarcha es “cortocircuitado” y por lo tanto el par motor impulsor es transmitido desde el árbol primario 12 65 hasta el árbol secundario 14 por mediación de la rueda dentada impulsora 18 y la rueda dentada impulsada 26 del engranaje de segunda velocidad. El uso del embrague 32 de sobremarcha para transmisión del par motor por

mediación del engranaje de primera velocidad, cuyo embrague funciona en paralelo al engranaje de segunda velocidad cuando la segunda rueda dentada impulsora 18 está acoplada para la rotación con el árbol primario 12 una vez que el dispositivo 22 de acoplamiento se cierra, hace posible cambiar desde la primera velocidad hasta la segunda sin interrupciones en la transmisión del par motor, es decir, en el llamado modo “cambio de potencia”. Con

5 la segunda velocidad aplicada, el funcionamiento en modo de regeneración es posibilitado por el hecho de que la rueda dentada impulsora 18 y la rueda dentada impulsada 26 del engranaje de segunda velocidad engranan permanentemente una con otra.

Las figuras 4A y 4B, en las que a las partes y elementos idénticos o correspondientes a los de las figuras precedentes se les dan los mismos números de referencia, muestran una realización alternativa del dispositivo de acoplamiento asociado a la primera velocidad, de acuerdo con que los dientes de aplicación del manguito de deslizamiento y de la corona dentada de la primera rueda dentada impulsada están hechos de dientes en forma de sierra. Más específicamente, el dispositivo 34 de acoplamiento comprende un manguito 46 de deslizamiento, que está conectado para la rotación con el árbol secundario 14 y es axialmente deslizable entre una posición de 15 aplicación (figura 4A), en la que los dientes 48 de aplicación del manguito 46 de deslizamiento engranan con los dientes 50 de aplicación de la corona dentada 28, y una posición de desaplicación (figura 4B), en la que los dientes 48 y 50 de aplicación son desaplicados unos de otros, y un resorte 60 interpuesto entre un anillo estacionario 62 y el manguito 46 de deslizamiento para impulsar axialmente este último hacia la corona dentada 28. Los flancos inclinados de los dientes 48 y 50 de aplicación están orientados de tal manera que en el modo de funcionamiento de tracción con la primera velocidad aplicada, en cuyo modo el par motor fluye desde la corona dentada 28 hasta el manguito 46 de deslizamiento, el componente axial de la fuerza intercambiada entre los dientes 48 y 50 de aplicación tiende a mover el manguito 46 de deslizamiento lejos de la corona dentada 28 contra la fuerza resiliente del resorte 60, causando por ello que los dientes 48 y 50 de aplicación se desapliquen unos de otros (figura 4B). En este modo de funcionamiento, el manguito 46 de deslizamiento es mantenido en la posición de desaplicación bien

25 electromagnética o hidráulicamente o, de nuevo, mecánicamente por medio de un dispositivo de actuación que actúa directamente en el manguito de deslizamiento o bien indirectamente a través de un mecanismo de vástago y horquilla tal como el descrito anteriormente en referencia a la figura 2. El par motor es por lo tanto transmitido desde el árbol primario 12 hasta el árbol secundario 14 por mediación del embrague 32 de sobremarcha.

Tan pronto como la petición de tracción cese, el manguito 46 de deslizamiento es desinmovilizado y, no estando opuesto más por la fuerza axial aplicada por los dientes 50 de aplicación de la corona dentada 28, cambia desde la posición de desaplicación hasta la posición de aplicación bajo la acción del resorte 60. En esta condición, el par motor es transmitido desde el árbol secundario 14 hasta el árbol primario 12 debido a la aplicación entre los dientes 48 y 50 de aplicación del manguito 46 de deslizamiento y la corona dentada 28, y más en particular entre las caras

35 planas y esos dientes (figura 4A).

En el modo de funcionamiento de tracción con la segunda velocidad aplicada, el embrague de sobremarcha es “cortocircuitado” y, como el caso en el que la primera velocidad es aplicada, el componente axial de la fuerza aplicada por los flancos inclinados de los dientes 50 de aplicación de la corona dentada 28 en los flancos inclinados de los dientes 48 de aplicación del manguito 46 de deslizamiento causa que estos últimos cambien desde la posición de aplicación hasta la posición de desaplicación.

De acuerdo con una variante adicional de realización, no ilustrada, el resorte puede ser reemplazado por un dispositivo de actuación especial (por ejemplo de tipo electromagnético, hidráulico o mecánico) dispuesto para

45 controlar el movimiento del manguito de deslizamiento desde la posición de desaplicación hasta la posición de aplicación, mientras que un dispositivo de inmovilización está todavía provisto y puede ser también por ejemplo de tipo electromagnético, hidráulico o mecánico, estando el dispositivo de inmovilización dispuesto para mantener el manguito de deslizamiento en la posición de desaplicación durantes el funcionamiento en modo de tracción.

Ventajosamente, en una transmisión de acuerdo con la invención la función de aparcamiento puede estar provista por usar el manguito de deslizamiento del dispositivo de acoplamiento asociado a la primera velocidad como dispositivo de aparcamiento. Cuando el vehículo es estacionario, de hecho, puesto que el dispositivo de acoplamiento asociado a la segunda velocidad es de tipo cerrado normalmente, ambas ruedas dentadas del engranaje de segunda velocidad se conectan para la rotación al respectivo árbol, y por lo tanto, si el dispositivo de

55 acoplamiento asociado a la primera velocidad es también traído o mantenido en la condición cerrada (que se permite por el hecho de que el dispositivo de acoplamiento puede estar en la condición cerrada o abierta independientemente de la condición cerrada o abierta del otro dispositivo de acoplamiento), también la primera velocidad es aplicada simultáneamente y la transmisión es por lo tanto inmovilizada.

Como ya se ha mencionado en la parte introductoria de la descripción, una ventaja adicional de la transmisión de acuerdo con la invención es que el uso de un dispositivo de acoplamiento cerrado normalmente como el dispositivo de acoplamiento asociado a la segunda velocidad permite conducir en segunda velocidad (que es de lejos la condición de funcionamiento más frecuente del vehículo) sin impartir ninguna orden a ese dispositivo de acoplamiento, que resulta en el consumo de energía del vehículo siendo llevado a un nivel mínimo.

65 Naturalmente, el principio de la invención permanece inalterable, los detalles de las realizaciones y fabricación puede ser ampliamente variados de los descritos e ilustrados puramente a modo de ejemplo no limitativo, sin por ello salir del alcance de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Por ejemplo, la transmisión puede también ser producida con la rueda dentada impulsora siendo la rueda loca del

5 engranaje de primera velocidad, en cuyo caso el embrague de sobremarcha será asociado a la rueda dentada impulsora, en lugar de la rueda dentada impulsada, de primer velocidad y/o con la rueda dentada siendo rueda loca del engranaje de segunda velocidad, en cuyo caso el dispositivo de acoplamiento asociado a la segunda velocidad actuará en la rueda dentada impulsada, en lugar de la rueda dentada impulsora, del engranaje de segunda velocidad.

10 Además, aunque la transmisión ilustrada en los dibujos está dispuesta transversalmente, es decir, con los árboles primario y secundario orientados transversalmente con relación a la dirección de marcha del vehículo, y por consiguiente paralelo a los ejes de las ruedas, la presente invención también circunda una disposición longitudinal de la transmisión, es decir, con los árboles primario y secundario orientados paralelos a la dirección de marcha del

15 vehículo, y por consiguiente transversalmente con relación a los ejes de las ruedas.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Transmisión de dos velocidades para vehículos eléctricos provistos de una máquina eléctrica capaz de funcionar alternativamente como un motor de acuerdo con un modo de funcionamiento de tracción o como un generador de 5 acuerdo con un modo de funcionamiento de regeneración, comprendiendo la transmisión:

un árbol primario (12);

un árbol secundario (14);

un engranaje de primera velocidad, o velocidad lenta, que comprende una primera rueda dentada impulsora (16) llevada por el árbol primario (12) y una primera rueda dentada impulsada (24) llevada por un árbol secundario (14) y que engrana permanentemente con la primera rueda dentada impulsora (16);

15 una engranaje de segunda velocidad, o velocidad rápida, que comprende una segunda rueda dentada impulsora

(18)

llevada por el árbol primario (12) y una segunda rueda dentada impulsada (26) llevada por un árbol secundario

(14)

y que engrana permanentemente con la segunda rueda dentada impulsora (18);

un embrague (32) de sobremarcha asociado a una (24) de dichas primera rueda dentada impulsora (16) y primera rueda dentada impulsada (24) para permitir la transmisión del par motor por mediación del engranaje de primera velocidad sólo en la dirección desde el árbol primario (12) hasta el árbol secundario (14);

un primer dispositivo (34) de acoplamiento dispuesto para conectar cualquiera (24) de dichas primera rueda dentada impulsora (16) y primera rueda dentada impulsada (24), concretamente la rueda dentada (24) a la que está asociado

25 el embrague (32) de sobremarcha, para la rotación directamente con el árbol secundario (14), para permitir la transmisión del par motor por mediación del engranaje de primera velocidad también en la dirección desde el árbol secundario (14) hasta el árbol primario (12), siendo dicho dispositivo (34) de acoplamiento cambiable entre una condición abierta y una condición cerrada; y

un segundo dispositivo (22) de acoplamiento dispuesto para conectar cualquiera (18) de dichas segunda rueda dentada impulsora (18) y segunda rueda dentada impulsada (26) para la rotación con el respectivo árbol (12), siendo dicho segundo dispositivo (22) de acoplamiento cambiable entre la condición abierta y condición cerrada;

caracterizada porque dicho segundo dispositivo (22) de acoplamiento está cerrado normalmente y es cambiable

35 entre la condición abierta y la condición cerrada independientemente de la condición abierta o cerrada de dicho primer dispositivo (34) de acoplamiento.
2.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho primer dispositivo (34) de acoplamiento está normalmente abierto.
3.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en la que una (16) de dichas primera rueda dentada impulsora (16) y la primera rueda dentada impulsada (24) está permanentemente conectada para la rotación con el respectivo árbol (12), mientras que la otra (24) es conectable para la rotación con el respectivo árbol

(14) por mediación del embrague (32) de sobremarcha, y en la que una (26) de dichas segunda rueda dentada

45 impulsora (18) y dicha segunda rueda dentada impulsada (26) está permanentemente conectada para la rotación con el respectivo árbol (14), mientras que la otro (18) está montada de manera loca en el respectivo árbol (12) y está conectada para la rotación con este último por medio de dicho segundo dispositivo (22) de acoplamiento.
4.- Transmisión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la rueda dentada (24) del engranaje de primera velocidad al que está asociado el embrague (32) de sobremarcha comprende una corona dentada (28) que engrana permanentemente con la otra rueda dentada (16) del engranaje de primera velocidad, y en la que el embrague (32) de sobremarcha está radialmente interpuesto entre la corona dentada (28) y el respectivo árbol (14).

55 5.- Transmisión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la primera rueda dentada impulsora (16) está permanentemente conectada para la rotación con el respectivo árbol (12), en el que la primera rueda dentada impulsada (24) es conectable para la rotación con el respectivo árbol (14), por mediación del embrague (32) de sobremarcha, en la que la segunda rueda dentada impulsora (18) está montada de manera loca en el árbol primario (12) y es conectable para la rotación con este último por medio del segundo dispositivo (22) de acoplamiento, y en el que la segunda rueda dentada impulsada (26) está permanentemente conectada para la rotación con el árbol secundario (14).
6.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 5, en la que dicho primer dispositivo (34) de acoplamiento comprende un manguito (46) de deslizamiento provisto de primeros dientes (48) de aplicación dispuestos para 65 engranar con segundos dientes (50) de aplicación de la rueda dentada (24) del engranaje de primera velocidad al que está asociado el embrague (32) de sobremarcha, estando conectado el manguito (46) de deslizamiento para la

rotación con el respectivo árbol (14) y siendo axialmente deslizable entre una posición de desaplicación, en la que dichos dientes (48, 50) de aplicación primeros y segundos están desaplicados unos de otros, y una posición de aplicación, en la que dichos dientes (48, 50) de aplicación primeros y segundos engranan unos con otros, por lo que la rueda dentada (24) del engranaje de primera velocidad al que está asociado el embrague (32) de sobremarcha,

5 está conectada para la rotación con el respectivo árbol (14).
7.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 6, en la que dicho primer dispositivo (34) de acoplamiento comprende además un mecanismo (52) de actuación dispuesto para causar que el manguito (46) de deslizamiento se mueva entre dichas posiciones de aplicación y desaplicación.

10 8.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 6 o reivindicación 7, en la que dichos dientes (48, 50) de aplicación primeros y segundos son dientes de sierra hechos de tal manera que, en modo de funcionamiento de tracción con la primera velocidad aplicada, el manguito (46) de deslizamiento es movido a la posición de desaplicación por el componente axial de la fuerza intercambiada entre dichos dientes (48, 50) de aplicación primeros y segundos.

15 9.- Transmisión de acuerdo con la reivindicación 7 y 8, en la que el mecanismo de actuación comprende al menos un resorte (60) que tiende a impulsar el manguito (46) de deslizamiento hacia la posición de aplicación o la posición de desaplicación.

20 10.- Transmisión de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho segundo dispositivo (22) de acoplamiento es un embrague de fricción.